9.2 能源的综合利用-【帮课堂】2024-2025学年九年级化学下册同步学与练(沪教版2024)
2025-02-02
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2份
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38页
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 初中化学沪教版九年级下册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第2节 能源的综合利用 |
| 类型 | 学案-导学案 |
| 知识点 | 化学与能源的开发利用 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.33 MB |
| 发布时间 | 2025-02-02 |
| 更新时间 | 2025-02-02 |
| 作者 | ☞数理化教研学苑☜ |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-02-02 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/50256453.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第9章 化学与社会可持续发展
第2节 能源的综合利用
板块导航
01/学习目标 明确内容要求,落实学习任务
02/思维导图 构建知识体系,加强学习记忆
03/知识导学 梳理教材内容,掌握基础知识
04/效果检测 课堂自我检测,发现知识盲点
05/问题探究 探究重点难点,突破学习任务
06/分层训练 课后训练巩固,提升能力素养
1.了解化石燃料的分类及使用;
2.了解日常生活中的绿色能源;
3.了解氢能的优势及其氢能开发的困境;
4.知道化学电池的能量转化形式,了解常见的化学电池。
重难点:化石燃料的使用;氢能。
一、化石燃料的合理使用
1.当今世界最重要的三大化石燃料(常规能源)是煤、石油、天然气,是古代生物遗骸经一系列复杂变化而形成的,都是混合物,不可再生(填“可再生”、“不可再生”)能源。这些燃料资源将日趋枯竭,这将迫切需要人们开发新能源,如开发利用可再生能源:风能、氢能、地热能、潮汐能。
2.煤是一种复杂的固态混合物。
①所含元素:主要含有碳元素,还含有硫、氧、氮、氢等。
②综合利用:煤隔绝空气加强热,可以分解得到焦炭(冶炼金属)、煤焦油(化工原料)、焦炉煤气(主要含氢气、一氧化碳、甲烷,用作燃料)。这种煤的加工方式称为煤的干馏或炼焦,属于化学变化。
③危害:煤燃烧会产生SO2、NO2等,会形成酸雨(pH<5.6的降水)
④防治酸雨措施:①大力推广使用脱硫煤;②用天然气或者其他清洁能源代替煤。
3. 石油是复杂的液态混合物。
①所含元素:主要成分是多种C、H元素组成的有机化合物(通常称为烃)。
②综合利用:人们一般不直接用石油作燃料,而是将石油放入分馏塔中根据其各成分的沸点不同,经加工能得到各种不同的产品。如:汽油、煤油、航空煤油和柴油、液化石油气等,石油的分馏属于物理变化。
4.天然气的主要成分是结构最简单的有机化合物——甲烷(化学式为CH4),无色无味气体、难溶于水、密度比空气的小。还是坑道气、沼气、可燃冰的主要成分。具有可燃性,燃烧的化学方程式:CH4+2O22H2O+CO2。
实验现象
结论
导管口的甲烷燃烧
发出淡蓝色火焰
甲烷具有可燃性
干冷的烧杯内壁
干冷的烧杯中出现水雾
说明甲烷一定含有氢元素。
内壁涂有的澄清石灰水
澄清石灰水变浑浊
说明甲烷一定含有碳元素。
二、清洁能源的开发利用
1.太阳能
①目前人类所使用的能源绝大部分来自太阳。
②太阳不断地向地球辐射能量。绿色植物通过光合作用吸收太阳能,动物食用植物间接利用太阳能,化石燃料蕴藏的能量也来自远古时期生物体所吸收和利用的太阳能。
③被地球吸收的太阳能,可以通过多种形式的化学反应转化为化学能。
④物质中的化学能又可以通过各种形式的化学反应转化为热能、光能或电能而释放出来。
⑤利用太阳能可以加热物体,如用于温室、太阳能热水器等。还可以把太阳能直接转换成电能,如光伏发电等。
2.生物质能
乙醇:(C2H5OH),俗名酒精。(可再生能源)
(1)物理性质:无色透明,有特殊气味的液体,易挥发,能与水以任意比互溶。
(2)酒精制取:①原料:高粱、玉米、薯类等;②生产方式:发酵、蒸馏。
(3)化学性质:可燃性,燃烧时发出蓝色火焰。化学方程式:C2H5OH+3O23H2O+2CO2
(4)用途:作燃料,汽油中加入适量乙醇作为燃料,可节省石油资源,并在一定程度上减少汽车尾气的污染。医疗上杀菌消毒。
3.氢能
(1)氢能源的优点:
①来源广;②热值高;③ 充分燃烧产物为水,故称为“绿色能源”
(2)氢能源开发中的问题:
①制备氢气的能耗问题(成本高);
②氢气的储存和运输等问题(安全问题)。
(3)开发氢能源的方向:
a.把太阳能转化为热能、电能,直接分解水;
b.寻找催化剂,使水在光照条件下分解;
c.利用水中微生物,在阳光照射下使水分解。
三、化学电池的广泛应用
1. 化学电源:是一种将化学能直接转化为电能的装置,常见的电池是化学电源。
2.充电时:电能转化为化学能;放电时:化学能转化为电能。
3. 常见的化学电池
①生活中常见的化学电池有干电池、蓄电池、锂离子电池等。
②干电池因填装的化学物质是不能流动的糊状物而得名,使用方便,广泛应用于电筒、电子钟等,以及国防、科研、航空等各个领域。
③蓄电池是一种能够通过化学反应实现再充电的装置。铅蓄电池较为常见,常用于车辆电力系统、移动电源和照明系统等。
④锂离子电池具有体积小、电压高、使用寿命长、相对环保等优点,主要应用于电动汽车、智能设备等领域。
4.化学能转化为电能的实验:
实验现象
电流计的指针发生偏转,铜片变厚,长时间溶液颜色变浅
化学方程式
Zn + CuSO4 == Cu + ZnSO4
电流计偏转原因
烧杯中发生了化学变化,Zn 失去电子变成Zn2+,Cu2+得到电子变成Cu
能量转化的形式
化学能直接转化为电能
使用化学电源的优点
提高能量的转化效率,减少大气污染
5.化学电池种类繁多,在生产生活、高新科技、国防等领域都有广泛的应用。化学电池的广泛使用,提高了能量转化效率,使人们的生活更加便捷,促进了社会的可持续发展。
1.目前人类利用最多的能源是 、 、 等不可再生的化石燃料。随着化石燃料的日趋减少,人们正在开发和利用新能源,如 、 、 、 、 等。
【答案】煤 石油 天然气 太阳能 潮汐能 地热能 风能 核能
【解析】目前,人们使用的燃料大多数来自化石燃料,如煤、石油、天然气等。化石燃料是由古代生物的遗骸经过一系列复杂变化而形成的,是不可再生能源;
随着化石燃料的日趋减少,人们正在开发和利用新能源,如太阳能、潮汐能、地热能、风能、核能等。
2.天然气主要是由 组成的气态碳氢化合物,其中最主要的是 (CH4)。
【答案】碳和氢 甲烷
【解析】天然气主要是由碳和氢组成的气态碳氢化合物,其中最主要的是甲烷。
3.煤的 ,是将煤隔绝空气加强热,使煤分解成许多有用的物质,如焦炭、煤焦油、煤气等。
【答案】综合利用
【解析】煤的综合利用,是将煤隔绝空气加强热,使煤分解成许多有用的物质,如焦炭、煤焦油、煤气等。
4.三大化石燃料是指煤、石油和天然气。天然气的主要成分完全燃烧的化学方程式为 ;家用天然气关闭阀门熄火时利用的灭火原理是 ;氢气作为备受关注的新能源,其优点是 (写一条即可)。
【答案】 清除可燃物 燃烧产物是水,无污染(或燃烧热值高等)
【解析】(1)天然气的主要成分是甲烷,甲烷在空气中完全燃烧生成二氧化碳和水,反应的化学方程式为: ,故填: 。
(2)家用天然气关闭阀门熄火时利用的灭火原理是清除可燃物,故填:清除可燃物。
(3)氢气燃烧只生成水,不污染空气;氢气完全燃烧放出的热量约为同质量甲烷的两倍多,燃烧热值高,故填:燃烧产物是水,无污染(或燃烧热值高等)。
5.在汽油中加入适量乙醇可制得乙醇汽油。乙醇是一种 (填“可再生”或“不可再生”)能源,用乙醇汽油的优点有: ,乙醇在空气中完全燃烧的化学方程式为 。
【答案】可再生 减少污染
【解析】乙醇可通过高粱、玉米和淀粉发酵、蒸馏制得,因此属于可再生资源,故填:可再生;
乙醇汽油作为燃料时,由于乙醇燃烧的产物是二氧化碳和水,不污染环境,所以其优点是减少污染,故填:减少污染;
乙醇与空气中氧气在点燃条件下,生成了二氧化碳和水,根据化学方程式书写原则,故填:。
6.煤燃烧时会排放出 、 等污染物,这些气体或气体在空气中反应的生成物溶于雨水,形成 。
【答案】二氧化硫 二氧化氮 酸雨
7.化学电池是将 能转化成 能的装置,化学反应产生的能量不仅可以转化为 能、 能等,也可以转化为 能。
【答案】化学 电 光 热 电
【解析】化学电池是将化学能转化成电能的装置,故填化学、电;
化学反应产生的能量不仅可以转化为光能、热能等,也可以转化为电能,故填光、热、电。
►问题一 化石燃料的合理使用
【典例1】(24-25九年级上·广西桂林·期末)下列关于化石能源的叙述错误的是( )
A.都属于混合物 B.在地球上的蕴藏量都是有限的
C.完全燃烧时都有二氧化碳生成 D.煤、石油、天然气都是可再生能源
【答案】D
【解析】A、煤、石油和天然气等物质都是由多种物质组成的,属于混合物,故选项正确;
B、化石燃料在地球上的蕴藏量都是有限的,故选项正确;
C、煤、石油和天然气等物质燃烧都能生成大量的二氧化碳,故选项正确;
D、化石燃料都是不可再生能源,故选项错误。
故选D。
【变式1-1】(24-25九年级上·湖北·单元检测)北宋的沈括在《梦溪笔谈》中有关于石油的记载:“……然(燃)之如麻,但烟甚浓,所沾幄幕皆黑。余(我)疑其烟可用,试扫其煤以为墨,黑光如漆,……生于地中无穷,不若松木有时而竭。”下列说法错误的是( )
A.石油中主要含有碳、氢两种元素
B.“但烟甚浓”是因为石油不完全燃烧
C.“烟”的主要成分为炭黑
D.石油“生于地中无穷”,属于可再生资源
【答案】D
【解析】A、石油中主要含有碳元素和氢元素,故选项说法正确;
B、石油中含有碳元素,不完全燃烧生成炭黑,“但烟甚浓”的主要成分为燃烧不充分产生的炭黑,故选项说法正确;
C、石油中含有碳元素,不完全燃烧生成炭黑,“但烟甚浓”的主要成分为燃烧不充分产生的炭黑,故选项说法正确;
D、石油具有可燃性,石油属于化石燃料,不能短时期内从自然界得到补充,属于不可再生能源,故选项说法错误。
故选D。
【变式1-2】(24-25九年级上·广东广州·期末)下列关于能源的说法,正确的是( )
A.酒精是一种常见的不可再生能源
B.人类利用的能源都是通过化学反应获得的
C.石油是一种重要的化工产品,主要含碳、氢元素
D.新能源汽车的发展减少了汽车尾气对环境的污染
【答案】D
【解析】A、酒精使用后,可在短时间内得到补充,属于可再生能源,故选项说法错误;
B、人类利用的能源不都是通过化学反应获得的,如利用太阳能、风能等,故选项说法错误;
C、石油是一种重要的天然能源,主要含碳、氢元素,故选项说法错误;
D、新能源汽车,如电动汽车、混合动力汽车等,它们不依赖传统的燃油发动机,因此不会产生尾气排放,或者尾气排放远低于传统燃油车,从而显著减少了汽车尾气对环境的污染,故选项说法正确;
故选:D。
【解题必备】
1.煤:主要含有碳元素,还含有氢元素和少量的氮、硫、氧等元素以及无机矿物质,可直接作燃料;煤经干馏可得到焦炭、煤气、煤焦油等燃烧后排放的污染物有二氧化硫、二氧化氮等,易形成酸雨,影响人体健康,对植物、建筑等造成破坏。
2.石油:主要含有碳、氢两种元素,利用各成分沸点不同可经加热炼制得到汽油、煤油、润滑油等;汽油等燃烧产生的汽车尾气污染,其主要污染物有一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物等,易对空气造成污染,损害人体健康。
3.天然气:主要成分为甲烷(CH4)用作燃料较清洁,几乎无污染,但是大量使用会引起“温室效应”。
►问题二 清洁能源的开发利用
【典例2】(24-25九年级上·河南商丘·期中)以下关于能源和环境的叙述中不正确的是( )
A.氢能是一种最理想的清洁能源
B.煤和石油是不可再生能源,必须综合利用以提高利用效率
C.酸雨主要是由SO2、CO2、NO2等气体造成的
D.使用车用乙醇汽油可以减少污染,乙醇汽油是一种混合物
【答案】C
【解析】A、氢气燃烧只生成水,属于清洁能源,该选项叙述正确;
B、煤和石油均为化石燃料,属于不可再生能源,必须综合利用以提高利用效率,该选项叙述正确;
C、二氧化硫、二氧化氮等会引起酸雨,但二氧化碳会引起温室效应,而不是酸雨,该选项叙述不正确;
D、使用车用乙醇汽油可以减少污染,且乙醇汽油中含有乙醇和汽油,属于混合物,该选项叙述正确。
故选C。
【变式2-1】(24-25九年级上·山东日照·期中)我国建成全球首套千吨级液态太阳燃料合成示范装置,其原理是:①利用太阳能光伏发电,②电解水获得,③与反应合成绿色液态燃料。下列说法错误的是( )
A.反应II属于化合反应 B.太阳光属于可再生能源
C.是理想的清洁、高能燃料 D.该反应能缓解温室效应
【答案】A
【解析】A、反应Ⅱ是二氧化碳和氢气反应生成水和CH3OH,该反应的生成物是两种,不符合“多变一”的形式,不符合化合反应的特征,不属于化合反应,故选项说法错误;
B、太阳光可以从自然界源源不断地得到,是可再生能源,故选项说法正确;
C、氢气燃烧产物是水,无污染,具有放热量高等优点,H2是理想的清洁、高能燃料,故选项说法正确;D、二氧化碳排放过多会造成温室效应,反应Ⅱ是二氧化碳和氢气反应生成水和CH3OH,该装置能捕获并资源化利用CO2,能缓解温室效应,故选项说法正确。
故选:A。
【变式2-2】(2024·陕西咸阳·二模)化学在解决与资源、能源、材料、环境、人类健康等相关问题中发挥了重要作用。以下认识不正确的是( )
A.超量开发各种自然资源,充分满足经济发展的需要
B.加大光伏、风电、氢能等新能源应用,使能源向绿色低碳转型
C.新材料的研发将为梦舟揽月送航天员登月提供有力保障
D.二氧化碳的捕集、吸收、转化、封存有利于减缓温室效应
【答案】A
【解析】A 、超量开发各种自然资源会导致资源枯竭、生态破坏等问题,不利于可持续发展,不能单纯为了满足经济发展而无节制地开发自然资源,而应该合理开发和利用资源,认识错误,符合题意 ;
B 、加大新能源应用可以减少对传统化石能源的依赖,实现能源向绿色低碳转型,有利于环境保护和可持续发展,认识正确,不符合题意;
C 、新材料的研发对于航天等领域的发展至关重要,可以提供更好的技术支持和保障认识正确,不符合题意;
D、二氧化碳是导致温室效应的主要气体之一,对其进行捕集、吸收、转化、封存等措施有利于减少大气中二氧化碳的含量,从而减缓温室效应,认识正确,不符合题意。
故选A。
►问题三 化学电池的广泛应用
【典例3】(24-25九年级上·江苏镇江·期末)锌片、铜片和稀硫酸可构成化学电池,如图所示。实验中观察到铜片表面有气泡产生,电流表的指针发生偏转。下列关于实验的分析不正确的是( )
A.实验前用砂纸打磨锌片和铜片,目的是除去其表面的氧化膜
B.该装置将化学能转化为电能
C.该实验过程中,溶液由无色变为蓝色
D.随着反应的发生,产生气泡的速率变慢,可能的原因是稀硫酸浓度变小
【答案】C
【解析】A、实验前用砂纸打磨锌片和铜片,因为金属易与氧气反应,故目的是除去其表面的氧化膜,故正确;
B、化学电池是将化学能直接转变为电能的装置,故正确;
C、铜和稀硫酸不能发生反应,锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,该实验过程中,溶液始终为无色溶液,故错误;
D、随着反应的发生,硫酸逐渐被消耗,硫酸浓度变小,反应物浓度变小,则产生气泡的速率变慢,故正确;
故选C。
【变式3-1】(23-24九年级下·全国·课堂例题)下列化学电池属于高效、环境友好电池的是( )
A.镍镉电池 B.锌锰电池
C.氢氧燃料电池 D.铅蓄电池
【答案】C
【解析】A、镍镉电池中含有镍、镉重金属,对环境有污染,故A错误;
B、锌锰电池中含有锌、锰元素,对环境有污染,故B错误;
C、氢氧燃料电池最终生成水,水对环境无污染,故C正确;
D、铅蓄电池中含有铅重金属,对环境有污染,故D错误;
故选:C。
【变式3-2】(2024·山东潍坊·三模)下列关于化学学科基本观念的说法中,不正确的是( )
A.微粒观——热胀冷缩是因为微粒自身体积大小发生改变
B.守恒观——化学反应前后元素的种类、质量不变
C.能量观——化学电池可以将化学能转化成电能
D.变化观——碳酸钠和氢氧化钠在一定条件下可相互转化
【答案】A
【解析】A、热胀冷缩,是因为微粒间的间隔发生了改变,故选项说法错误。
B、由质量守恒定律,化学反应前后元素的种类、质量不变,故选项说法正确。
C、化学电池放电时,可以将化学能转化成电能,故选项说法正确。
D、碳酸钠和氢氧化钠在一定条件下可相互转化,碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,故选项说法正确。
故选:A。
1.(24-25九年级上·广西桂林·期末)下列过程中发生物理变化的是( )
A.高粱发酵制乙醇 B.石油分馏制汽油
C.火药燃烧 D.酒精杀菌
【答案】B
【解析】A.高粱发酵制乙醇过程有新物质生成,属于化学变化,故A错误;
B.石油分馏制汽油,是利用石油混合物中各组分的沸点不同进行分离的过程,没有新物质生成,只是将原来的物质分离,属于物理变化,故B正确;
C.火药燃烧过程有新物质生成,属于化学变化,故C错误;
D.酒精杀菌过程有新物质生成,属于化学变化,故D错误。
故选:B。
2.煤、石油、天然气是重要的化石燃料,下列关于化石燃料的叙述错误的是( )
A.石油属于化合物 B.将石油分馏可得到多种产品
C.将煤隔绝空气加热可制得焦炭 D.煤、石油、天然气是不可再生能源
【答案】A
【解析】A、石油是由多种物质组成的,属于混合物,故说法错误;
B、石油是由多种物质组成的混合物,沸点不同,可利用此性质采用分馏的方法将物质进行分离,达到不同的产品,故说法正确;
C、煤隔绝空气受强热时,有气体生成,其成分为煤焦油、焦炉气、氨水等物质,反应完毕后的黑色固体物质叫焦炭,故说法正确;
D、煤、石油、天然气属于化石燃料,是由古代生物的遗骸经一系列的复杂的化学变化而形成的,属于不可再生能源,故说法正确。
故选A。
3.将煤隔绝空气加强热分解可以得到许多有用的物质,下列不属于煤综合利用产物的是( )
A.煤气 B.汽油
C.煤焦油 D.焦炭
【答案】B
【解析】煤的综合利用,是将煤隔绝空气加强热,使煤分解成许多有用的物质,如焦炭、煤焦油、煤气等,汽油属于石油分馏产物,故选:B。
4.(24-25九年级上·辽宁铁岭·期末)能源是人类发展的基础,下列属于不可再生能源的是( )
A.太阳能 B.石油
C.风能 D.潮汐能
【答案】B
【解析】A、太阳能属于可再生能源;
B、石油是化石燃料,属于不可再生能源;
C、风能属于可再生能源;
D、潮汐能属于可再生能源;
故选B。
5.(24-25九年级上·黑龙江哈尔滨·期末)下列关于资源、能源和环保的叙述不正确的是( )
A.日常使用的金属材料大多数属于合金
B.氢气是理想的清洁、高能燃料,但由于制取成本高且贮存困难,暂时还未能广泛使用
C.人们正在利用和开发的能源有风能、地热能、太阳能、水能、可燃冰等
D.金属的回收再利用可以减少对环境的污染
【答案】C
【解析】A、合金的机械性能优于成分金属,所以日常使用的金属材料大多数属于合金,叙述正确,不符合题意;
B、氢气燃烧产物只有水,不会污染环境,所以氢能源是最清洁能源,但由于制取成本高且贮存困难,还不能广泛使用,叙述正确,不符合题意;
C、人们正在利用和开发的能源有风能、地热能、太阳能、化石能源等,但不包括可燃冰,叙述不正确,符合题意;
D、废旧电池含有重金属元素,会对水土造成污染,回收废旧电池可以减少对环境的污染,叙述正确,不符合题意。
故选C。
6.(24-25九年级上·辽宁沈阳·期末)我们应倡导“低碳”生活。下列有关自然界中二氧化碳的循环的说法不正确的是( )
A.“低碳”是指不能排放二氧化碳
B.自然界中碳循环被打破,对环境不利
C.化石燃料的燃烧量急剧增加,导致大气中二氧化碳浓度增加
D.自然界中碳、氧循环有利于维持大气中和含量的相对稳定
【答案】A
【解析】A、“低碳”是指生活作息时所耗用的能量要尽量减少、节约资源,特别是减少二氧化碳的排放量,减缓生态恶化,而不是不能排放二氧化碳,说法错误,符合题意;
B、碳循环对于维持大气中和含量的相对稳定至关重要,因此自然界中碳循环被打破,对环境不利,说法正确,不符合题意;
C、化石燃料燃烧生成二氧化碳气体,因此化石燃料的燃烧量急剧增加,会导致大气中二氧化碳浓度增加,说法正确,不符合题意;
D、自然界中碳、氧循环有利于维持大气中和含量的相对稳定,说法正确,不符合题意。
故选:A。
7.(24-25九年级上·陕西商洛·期末)按一定的特点或规律对物质进行分类是学习化学的重要方法之一。下列各组物质分类不正确的是( )
A.可燃物:沼气、酒精、一氧化碳
B.单质:C60、氖气、水银
C.化石燃料:煤、甲烷
D.氧化物:冰水混合物、干冰、过氧化氢
【答案】C
【解析】A、沼气的主要成分是甲烷,甲烷燃烧生成水和一氧化碳,酒精燃烧生成水和二氧化碳,一氧化碳燃烧生成二氧化碳,都具有可燃性,都属于可燃物,故选项分类正确;
B、C60、氖气、水银(汞)都是由一种元素组成的纯净物,都属于单质,故选项分类正确;
C、煤、石油、天然气属于三大化石燃料,甲烷不属于化石燃料,故选项分类错误;
D、冰水混合物、干冰(固态二氧化碳)、过氧化氢都是由两种元素组成的化合物,且其中一种是氧元素,都属于氧化物,故选项分类正确;
故选:C。
8.(24-25九年级上·江苏连云港·单元检测)二氧化碳的过量排放导致全球变暖引起人们关注。为了控制大气中二氧化碳的含量,以下措施不可行的是( )
A.开发太阳能 B.禁止使用含碳燃料
C.大力植树造林 D.大力发展公共交通
【答案】B
【解析】A、太阳能是一种清洁、可再生的能源,使用太阳能不会产生二氧化碳,因此开发太阳能是控制大气中二氧化碳含量的有效措施之一,不符合题意;
B、含碳燃料燃烧会产生大量的二氧化碳,是导致全球变暖的主要原因之一,然而在当前的技术和经济条件下,完全禁止使用含碳燃料是不现实的,许多行业和领域仍然依赖含碳燃料作为主要的能源来源,符合题意;
C、树木通过光合作用可以吸收二氧化碳并释放氧气,因此大力植树造林是减少二氧化碳含量的有效途径之一,不符合题意;
D、公共交通可以减少私家车的使用,从而降低二氧化碳的排放,通过优化公共交通系统,鼓励人们使用公共交通工具,可以有效地减少大气中的二氧化碳含量,不符合题意。
故选:B。
9.(24-25九年级上·河南南阳·期末)下面是王小莉同学用连线的方式对某一主题内容进行归纳的情况,其中有错误的一组是( )
A.化学与安全知识:点燃可燃性气体之前——验纯
B.环境保护与物质使用:减少空气污染——使用脱硫煤
C.元素与物质的组成:地壳中含量最多的元素——铝元素
D.微观粒子与物质的构成;氨气——由氨分子构成
【答案】C
【解析】A、可燃性气体与空气混合遇明火可能会发生爆炸,则点燃可燃性气体之前要验纯,故正确;
B、使用脱硫煤,可以减少二氧化硫的排放,减少空气污染,故正确;
C、地壳中含量最多的元素为氧元素,故错误;
D、氨气是由非金属元素组成的化合物,是由氨分子构成,故正确;
故选C。
10.下图所示的变化中,属于化学变化的是( )
A.石油分馏 B.煤的干馏
C.水的净化 D.相互刻划比较硬度
【答案】B
【解析】A、石油分馏是利用各成分的沸点不同进行分离,没有生成新物质,不属于化学变化,A选项错误;
B、煤的干馏,会产生煤焦油、焦炉气等物质,有新物质生成,属于化学变化,B选项正确;
C、该装置主要作用是过滤、吸附,没有生成新物质,不属于化学变化,C选项错误;
D、铜与黄铜相互刻划,硬度较小的铜会留下划痕,没有生成新物质,不属于化学变化,D选项错误。
故选:B。
11.化学源于生活,服务于生活。以下说法合理的是( )
A.铁、锌、钙、碘都是人体必需的微量元素
B.重金属中毒,可饮用大量牛奶、蛋清等缓解毒性
C.波尔多液通常盛放在铁制容器中
D.化学电池是一种将电能直接转化为化学能的装置
【答案】B
【解析】A、铁、锌、碘都是人体必需的微量元素,钙是人体必需的常量元素,A错误;
B、蛋白质遇到重金属会变质,故重金属中毒,可饮用含蛋白质较多的物质解毒,即喝大量牛奶、蛋清等缓解毒性,B正确;
C、波尔多液中含有硫酸铜,盛放在铁制容器中,铁和硫酸铜会反应生成铜和硫酸亚铁,故波尔多液不能盛放在铁制容器中,C错误;
D、化学电池是一种将化学能直接转化为电能的装置,D错误;
故选B。
12.未来新能源“可燃冰”主要含有甲烷水合物,下列有关甲烷(CH4)的说法中正确的是( )
A.甲烷中碳氢元素的质量比为1:4
B.使用甲烷做燃料有利于减少空气污染
C.甲烷和氢气的混合气体中碳元素的质量分数一定大于75%
D.甲烷是由一个碳原子和四个氢原子构成
【答案】B
【解析】A、甲烷(CH4)中碳、氢元素的质量比为12:(1×4)=3:1,该选项说法不正确;
B、甲烷燃烧生成二氧化碳和水,则使用甲烷做燃料有利于减少空气污染,该选项说法正确;
C、甲烷中碳元素的质量分数为,则甲烷和氢气的混合气体中碳元素的质量分数一定小于75%,该选项说法不正确;
D、甲烷是由甲烷分子构成,一个甲烷分子是由一个碳原子和四个氢原子构成,该选项说法不正确。
故选B。
13.(23-24九年级上·安徽合肥·期末)2023年12月2日,中国石油长庆油田宣布,甘肃省发现地质储量超亿吨级整装大油田。下列有关说法错误的是( )
A.石油是不可再生能源
B.石油与煤、天然气被称为“三大化石燃料”
C.利用石油中各成分的沸点不同可将它们分离
D.将石油中大分子裂解成小分子,属于物理变化
【答案】D
【解析】A、石油是经过漫长的地质年代形成的,其形成速度非常缓慢,相对于人类的消耗速度来说,是不可再生能源,故A正确;
B、石油、煤和天然气是目前世界上最重要的三大化石燃料,故B正确;
C、石油分馏就是根据石油中各成分沸点的不同将它们分离的过程,故C正确;
D、将石油中大分子裂解成小分子,有新物质生成,属于化学变化,而不是物理变化,故D错误。
故选D。
14.(2024·山东青岛·中考真题)2024年4月25日,神舟十八号载人飞船成功发射。优质的能源和材料为飞船“保驾护航”。神舟十八号飞船的主电源储能电池由锂离子电池替代了以往神舟系列飞船中的镉镍电池。与镉镍电池相比,锂离子电池循环使用寿命更长,自放电率更低,单位质量储存的电能更高。船箭组合体制造中使用了铝锂合金,使其能够承受更高的应力和腐蚀性环境。
(1)镉镍电池放电时反应的化学方程式为,其中X的化学式是 。放电过程中, 能转化为电能。
(2)两种电池相比,储存相同的电能,质量更小的是 。
(3)如图是锂(Li)原子结构示意图,工业上常用电解熔融氯化锂的方法冶炼金属锂,同时产生氯气,反应的化学方程式为 。
【答案】(1) 化学
(2)锂离子电池
(3)
【解析】(1)由质量守恒定律可知,化学反应前后原子种类及数目不变,根据化学方程式,化学方程式左边有1个镉原子、2个镍原子、4个氧原子、2个氢原子和2个X分子,化学方程式右边有1个镉原子、6个氧原子、6个氢原子和2个镍原子,则2个分子中含有2个氧原子和4个氢原子,则1个X分子中含有1个氧原子和2个氢原子,故X的化学式为;
镉镍电池放电过程中,化学能转化为电能;
(2)由题干信息可知,与镉镍电池相比,锂离子电池循环使用寿命更长,自放电率更低,单位质量储存的电能更高,因此两种电池相比,储存相同的电能,质量更小的是锂离子电池;
(3)由锂原子结构示意图可知,锂原子的最外层电子数为1<4,在化学反应中易失去1个电子形成带1个单位正电荷的阳离子,化合价的数值等于离子所带电荷的数值且符号一致,则锂元素显+1价,氯元素常显-1价,根据在化合物中各元素化合价的代数和为零,则氯化锂的化学式为,工业上常用电解熔融氯化锂的方法冶炼金属锂,同时产生氯气,反应的化学方程式为。
15.“嫦娥六号”探测器的发射火箭用到了无污染的高能燃料。该燃料最有可能是( )
A.液氧 B.酒精 C.液氢 D.汽油
【答案】C
【解析】A. 液氧不具有可燃性,不能作燃料,此选项错误;
B.酒精具有可燃性,可以作燃料,但不是发射火箭的高能燃料,此选项错误;
C. 液氢具有可燃性,可以作燃料,同时产物无污染,是发射火箭的高能燃料,此选项正确;
D.汽油具有可燃性,可以作燃料,但不是发射火箭的高能燃料,此选项错误;
故选C。
16.(2024·广东广州·三模)下图为我国不同年份的能源结构图,下列说法不正确的是( )
A.加大水电、风电的开发利用有利于减少环境污染
B.我国能源结构中清洁能源占比呈增加趋势
C.利用石油分馏得到煤油、柴油等产品属于化学变化
D.液氢用作火箭燃料是因为氢气是高能燃料
【答案】C
【解析】A、加大水电、风电的开发利用,可以减少化石燃料的使用,减少污染物的排放,保护环境,故A不符合题意
B、由图可知,我国能源结构中清洁能源占比呈增加趋势,故B不符合题意;
C、利用石油分馏得到煤油、柴油等产品的过程是利用石油中各物质沸点不同进行的分离,中没有新物质的生成,属于物理变化,故C符合题意;
D、液氢用作火箭燃料是因为氢气是高能燃料, 故D不符合题意。
故选C。
17.(2024·广东广州·中考真题)能源与生活息息相关。下列说法不正确的是
A.石油属于化石燃料,是不可再生能源
B.天然气燃烧产生的二氧化碳可造成酸雨
C.乙醇汽油用作汽车燃料可减少空气污染
D.太阳能电池可将太阳能转化为电能
【答案】B
【解析】A、煤、石油、天然气三大化石燃料,都是不可再生资源,故正确;
B、二氧化硫、二氧化氮会造成酸雨,二氧化碳不会造成酸雨,故错误;
C、乙醇燃烧生成二氧化碳和水,使用乙醇汽油可以减少汽车尾气的污染,故正确;
D、太阳能电池是将太阳能转化为电能,故正确。
故选B。
18.(23-24八年级下·黑龙江哈尔滨·期末)下列叙述错误的是( )
A.图书、档案不慎失火,灭火应该用水基型灭火器
B.氢能虽然是理想能源,但制取成本高,贮存困难
C.大力推广使用脱硫煤,以减少酸雨的形成
D.车用乙醇汽油可在一定程度上减少汽车尾气的污染
【答案】A
【解析】A、图书、档案不慎失火,用水基型灭火器灭火,会破坏图书、档案等,所以不应该用水基型灭火器,应使用二氧化碳灭火器,不会留下任何痕迹,不会造成二次损坏,故A说法错误;
B、氢气燃烧产物只有水,对环境无污染,则氢能源是最清洁的能源,但氢气可通过电解水制取,制取成本高,且氢气属于易燃易爆气体,贮存困难,不能广泛应用,故B说法正确;
C、硫燃烧生成二氧化硫,是导致酸雨的主要气体,大力推广使用脱硫煤,以减少酸雨的形成,故C说法正确;
D、车用乙醇汽油是乙醇和汽油以一定的比例混合而形成的一种汽车燃料,乙醇的燃烧产物是二氧化碳和水,能一定程度上减少汽车尾气的污染,故D说法正确;
故选:A。
19.(2024·黑龙江·三模)下列做法不符合“节能降耗、保护环境”这一主题的是( )
A.煤和石油是不可再生能源,要合理综合利用
B.积极研制太阳能电池、氢能源和生物质能等
C.大量使用农药、化肥提高粮食产量
D.推广垃圾分类、回收和处理,既节约资源又保护环境
【答案】C
【解析】A、煤和石油是不可再生能源,要合理综合利用,提高能源的利用率,正确;
B、积极研制太阳能电池、氢能源和生物质能等新能源,缓解能源危机,正确;
C、大量使用农药、化肥提高粮食产量,但也会导致环境污染,如水华、赤潮等,错误;
D、推广垃圾分类、回收和处理,能够废物利用,又减少了垃圾对土壤、空气、水的污染,既节约资源又保护环境,正确。
故选:C。
20.(2024·湖南长沙·一模)近年来“碳达峰”“碳中和”成为热词,旨在推动社会各界和公众积极参与生态文明建设,携手行动,共建天蓝、地绿、水清的美丽中国。下列做法或措施不符合这一行动理念的是( )
A.减少化石燃料的使用 B.工业废水直接排放
C.开发氢能源汽车 D.生活垃圾分类回收
【答案】B
【解析】A、减少化石燃料的使用,能够减少化石燃料燃烧产生的二氧化碳及空气污染物的排放,有利于环境保护,符合行动理念,不符合题意;
B、工业废水直接排放,会污染水体,不利于环境保护,不符合行动理念,符合题意;
C、氢气燃烧生成水,对环境无污染,开发氢能源汽车,有利于减少化石燃料的使用,有利于减少污染,符合行动理念,不符合题意;
D、生活垃圾分类回收,可以节约资源,减少污染,符合行动理念,不符合题意;
故选:B。
21.(2024·内蒙古呼和浩特·中考真题)化学与生活息息相关。下列说法不正确的是( )
A.乙醇可以作为生活中常用的消毒剂 B.铵态氮肥和熟石灰混用可增强肥效
C.含氢氧化铝的药物可用于治疗胃酸过多 D.通过燃烧法可区分羊毛线和合成纤维
【答案】B
【解析】A、乙醇是一种有机化合物,具有杀菌消毒的作用,可以作为生活中常用的消毒剂,故选项说法正确;
B、铵态氮肥和熟石灰混用,会发生反应释放出氨气,可降低肥效,故选项说法不正确;
C、胃酸的主要成分是盐酸,氢氧化铝和盐酸反应生成氯化铝和水,则含氢氧化铝的药物可用于治疗胃酸过多,故选项说法正确;
D、羊毛线的主要成分是蛋白质,燃烧会产生烧焦羽毛的气味,合成纤维燃烧会产生特殊气味,则可通过燃烧法可区分羊毛线和合成纤维,故选项说法正确;
故选:B。
22.(24-25九年级上·湖南湘西·期末)某同学利用蒸馏的原理,设计饮用水简易净化装置(如图所示),对非饮用水经阳光曝晒后进行净化。下列说法正确的是( )
A.该装置将太阳能转换成了热能
B.一次性纸杯里的水是纯净物
C.在净化过程中非饮用水发生了化学变化
D.水蒸气在透明塑料膜上冷凝时,水分子体积变小了
【答案】A
【解析】A、该装置将太阳能转换成了热能,说法正确;
B、一次性纸杯里的水含有杂质,说法不正确;
C、在净化过程中无新物质生成,属于物理变化,说法不正确;
D、水蒸气在透明塑料膜上冷凝时,分子间间隔减小,水分子体积不变,说法不正确;
故选A。
23.化学就在我们身边,下列说法错误的是( )
A.面粉在有限的空间遇到明火会剧烈燃烧,引起爆炸
B.乙醇俗称酒精,在空气中燃烧时放出大量的热,可用作酒精灯、内燃机等的燃料
C.肥皂水可以区别软水和硬水
D.铝的利用比铁和铜晚得多,是因为铝不如铁、铜活泼
【答案】D
【解析】A、面粉属于可燃性粉尘,在有限的空间遇到明火会剧烈燃烧,引起爆炸,该选项说法正确;
B、乙醇俗称酒精,在空气中燃烧时放出大量的热,可用作酒精灯、内燃机等的燃料,该选项说法正确;
C、肥皂说可鉴别硬水和软水,其中产生较多泡沫的为软水,产生较少泡沫或较多浮渣的为硬水,该选项说法正确;
D、铝的利用比铁和铜晚得多,是因为铝比铁、铜活泼,该选项说法不正确。
故选D。
24.(24-25九年级上·辽宁·单元测试)大气中含量的增大,产生温室效应,使地球变热,海平面升高,陆地面积减少。为了减缓温室效应,下列措施不可行的是( )
A.用石灰水吸收空气中的 B.改变能源结构,发展太阳能、核能等代替化石燃料
C.开展植树造林,增加绿化面积 D.少开私家车,多乘坐公共交通工具出行
【答案】A
【解析】A、用石灰水吸收空气中的二氧化碳,效果不好,氢氧化钙溶解度较小,石灰水吸收二氧化碳的量很小,故A不可行;
B、大量的使用化石燃料,释放大量的二氧化碳,发展太阳能,水能、风能等代替化石燃料,减少二氧化碳排放,故B可行;
C、CO2是光合作用的重要原料,绿色植物会有效地吸收二氧化碳,故C可行;
D、少开私家车,多乘坐公共交通工具出行,可以减少排放二氧化碳,故D可行。
故选:A。
25.(2024·四川乐山·模拟预测)下列关于资源、能源、环境问题叙述,不正确的是( )
A.空气是一种宝贵的自然资源,其中含量最多的是氧气
B.铝是地壳中含量最多的金属元素
C.pH<5.6的降雨称为酸雨
D.人们正在利用和开发的新能源有核能、太阳能、风能等
【答案】A
【解析】A、空气是一种宝贵的自然资源,空气中含量最多的是氮气,约占空气体积的78%,符合题意;
B、地壳中元素含量由高到低依次是:O、Si、Al、Fe、其他,故含量最多的金属元素是铝元素,不符合题意;
C、正常雨水的pH约为5.6,pH<5.6的降雨称为酸雨,说法正确,不符合题意;
D、人们正在开发和利用的新能源有风能、核能、太阳能等,不符合题意。
故选A。
26.(2024·山东青岛·二模)善于理化学知识,是学好化学的有效方法,以下归纳完全正确的是( )
A.化学与能源
B.化学与生活
①化学电池是化学能转化为电能的装置
②理想的制氢方法是利用太阳能分解水
①汽油去油污与洗涤剂去油污的原理相同
②涂油漆可以防止钢铁生锈
C.化学与健康
D.化学与安全
①人体缺钙可以导致佝偻病或骨质疏松
②人体缺碘易引起贫血
①皮肤沾上硫酸可以用NaOH溶液中和
②炒菜时油锅着火可以用锅盖盖灭
【答案】A
【解析】A、①化学电池是将化学能转化为电能,正确;
②理想的制氢方法是利用太阳能分解水,可以节约成本,正确。
符合题意;
B、①汽油去油污,是因为汽油能溶解油污,洗涤剂去油污,是因为洗涤剂中含有乳化剂,具有乳化作用,能将油污乳化为细小油滴,随水冲走,原理不相同,错误;
②涂油漆可以隔绝氧气和水,防止钢铁生锈,正确。
不符合题意;
C、①幼儿及青少年缺钙易患佝偻病,老年人缺钙易患骨质疏松,正确;
②人体缺碘易患甲状腺肿大,错误。
不符合题意;
D、①皮肤沾上硫酸,可以用大量的水冲洗,然后涂上3%-5%的碳酸氢钠溶液,氢氧化钠腐蚀性较强,不能用氢氧化钠中和,错误;
②炒菜时油锅着火,可以用锅盖盖灭,隔绝氧气灭火,正确。
不符合题意。
故选A。
27.(24-25九年级上·云南曲靖·单元检测)为了节能环保,2024巴黎奥运会期间,巴黎市投放使用了氢能源出租车。氢能源出租车的结构示意图如图所示,已知氢气在氧气中燃烧会生成水.下列有关说法不正确的是( )
A.氢燃料电池车对环境无污染
B.氧气是该燃料电池的助燃剂
C.氢气和氧气都可以用作燃料
D.反应的文字表达式为:氢气+氧气水
【答案】C
【解析】A、氢气燃烧生成水,则氢燃料电池车对环境无污染,该选项说法正确;
B、氧气具有助燃性,为助燃剂,该选项说法正确;
C、氧气具有助燃性,而不具有可燃性,氧气不能作燃料,该选项说法不正确;
D、氢气燃烧生成水,反应的文字表达式为:,该选项说法正确。
故选C。
28.太阳能可将甲烷在高温熔融盐环境中转化为,反应原理如图所示。下列说法正确的是( )
A.该反应生成物只有
B.和是总反应的反应物
C.反应①产生的和的质量比是
D.反应②的方程式为
【答案】D
【解析】A、根据图示,该反应生成物不只有H2,还有CO,故A错误;
B、根据图示,Zn和ZnO既是生成物,又是反应物,可循环利用,不是总反应的反应物,CH4和H2O是总反应的反应物,故B错误;
C、反应①:CH4和ZnO在一定条件下反应生成CO、H2、Zn,反应的化学方程式为,则产生的CO和 H2的质量比是,故C错误;
D、反应②为Zn和H2O在一定条件下反应生成ZnO和H2,反应的化学方程式为,故D正确。
故选D。
29.(2024·江苏镇江·中考真题)如图为氢能开发与利用的示意图。
(1)制氢中的能量转化:太阳能→电能→ 能。
(2)燃料电池中反应的化学方程式为 。
【答案】(1)化学 (2)
【解析】(1)由图示可知,制氢中的能量转化:太阳能→电能→化学能;
(2)燃料电池中氢气燃烧生成水,反应的化学方程式为。
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第9章 化学与社会可持续发展
第2节 能源的综合利用
板块导航
01/学习目标 明确内容要求,落实学习任务
02/思维导图 构建知识体系,加强学习记忆
03/知识导学 梳理教材内容,掌握基础知识
04/效果检测 课堂自我检测,发现知识盲点
05/问题探究 探究重点难点,突破学习任务
06/分层训练 课后训练巩固,提升能力素养
1.了解化石燃料的分类及使用;
2.了解日常生活中的绿色能源;
3.了解氢能的优势及其氢能开发的困境;
4.知道化学电池的能量转化形式,了解常见的化学电池。
重难点:化石燃料的使用;氢能。
一、化石燃料的合理使用
1.当今世界最重要的三大化石燃料(常规能源)是煤、石油、天然气,是古代生物遗骸经一系列复杂变化而形成的,都是混合物,不可再生(填“可再生”、“不可再生”)能源。这些燃料资源将日趋枯竭,这将迫切需要人们开发新能源,如开发利用可再生能源:风能、氢能、地热能、潮汐能。
2.煤是一种复杂的固态混合物。
①所含元素:主要含有碳元素,还含有硫、氧、氮、氢等。
②综合利用:煤隔绝空气加强热,可以分解得到焦炭(冶炼金属)、煤焦油(化工原料)、焦炉煤气(主要含氢气、一氧化碳、甲烷,用作燃料)。这种煤的加工方式称为煤的干馏或炼焦,属于化学变化。
③危害:煤燃烧会产生SO2、NO2等,会形成酸雨(pH<5.6的降水)
④防治酸雨措施:①大力推广使用脱硫煤;②用天然气或者其他清洁能源代替煤。
3. 石油是复杂的液态混合物。
①所含元素:主要成分是多种C、H元素组成的有机化合物(通常称为烃)。
②综合利用:人们一般不直接用石油作燃料,而是将石油放入分馏塔中根据其各成分的沸点不同,经加工能得到各种不同的产品。如:汽油、煤油、航空煤油和柴油、液化石油气等,石油的分馏属于物理变化。
4.天然气的主要成分是结构最简单的有机化合物——甲烷(化学式为CH4),无色无味气体、难溶于水、密度比空气的小。还是坑道气、沼气、可燃冰的主要成分。具有可燃性,燃烧的化学方程式:CH4+2O22H2O+CO2。
实验现象
结论
导管口的甲烷燃烧
发出淡蓝色火焰
甲烷具有可燃性
干冷的烧杯内壁
干冷的烧杯中出现水雾
说明甲烷一定含有氢元素。
内壁涂有的澄清石灰水
澄清石灰水变浑浊
说明甲烷一定含有碳元素。
二、清洁能源的开发利用
1.太阳能
①目前人类所使用的能源绝大部分来自太阳。
②太阳不断地向地球辐射能量。绿色植物通过光合作用吸收太阳能,动物食用植物间接利用太阳能,化石燃料蕴藏的能量也来自远古时期生物体所吸收和利用的太阳能。
③被地球吸收的太阳能,可以通过多种形式的化学反应转化为化学能。
④物质中的化学能又可以通过各种形式的化学反应转化为热能、光能或电能而释放出来。
⑤利用太阳能可以加热物体,如用于温室、太阳能热水器等。还可以把太阳能直接转换成电能,如光伏发电等。
2.生物质能
乙醇:(C2H5OH),俗名酒精。(可再生能源)
(1)物理性质:无色透明,有特殊气味的液体,易挥发,能与水以任意比互溶。
(2)酒精制取:①原料:高粱、玉米、薯类等;②生产方式:发酵、蒸馏。
(3)化学性质:可燃性,燃烧时发出蓝色火焰。化学方程式___________
(4)用途:作燃料,汽油中加入适量乙醇作为燃料,可节省石油资源,并在一定程度上减少汽车尾气的污染。医疗上杀菌消毒。
3.氢能
(1)氢能源的优点:
①来源广;②热值高;③ 充分燃烧产物为水,故称为“绿色能源”
(2)氢能源开发中的问题:
①制备氢气的能耗问题(成本高);
②氢气的储存和运输等问题(安全问题)。
(3)开发氢能源的方向:
a.把太阳能转化为热能、电能,直接分解水;
b.寻找催化剂,使水在光照条件下分解;
c.利用水中微生物,在阳光照射下使水分解。
三、化学电池的广泛应用
1. 化学电源:是一种将化学能直接转化为电能的装置,常见的电池是化学电源。
2.充电时:电能转化为化学能;放电时:化学能转化为电能。
3. 常见的化学电池
①生活中常见的化学电池有干电池、蓄电池、锂离子电池等。
②干电池因填装的化学物质是不能流动的糊状物而得名,使用方便,广泛应用于电筒、电子钟等,以及国防、科研、航空等各个领域。
③蓄电池是一种能够通过化学反应实现再充电的装置。铅蓄电池较为常见,常用于车辆电力系统、移动电源和照明系统等。
④锂离子电池具有体积小、电压高、使用寿命长、相对环保等优点,主要应用于电动汽车、智能设备等领域。
4.化学能转化为电能的实验:
实验现象
电流计的指针发生偏转,铜片变厚,长时间溶液颜色变浅
化学方程式
Zn + CuSO4 == Cu + ZnSO4
电流计偏转原因
烧杯中发生了化学变化,Zn 失去电子变成Zn2+,Cu2+得到电子变成Cu
能量转化的形式
化学能直接转化为电能
使用化学电源的优点
提高能量的转化效率,减少大气污染
5.化学电池种类繁多,在生产生活、高新科技、国防等领域都有广泛的应用。化学电池的广泛使用,提高了能量转化效率,使人们的生活更加便捷,促进了社会的可持续发展。
1.目前人类利用最多的能源是 、 、 等不可再生的化石燃料。随着化石燃料的日趋减少,人们正在开发和利用新能源,如 、 、 、 、 等。
2.天然气主要是由 组成的气态碳氢化合物,其中最主要的是 (CH4)。
3.煤的 ,是将煤隔绝空气加强热,使煤分解成许多有用的物质,如焦炭、煤焦油、煤气等。
4.三大化石燃料是指煤、石油和天然气。天然气的主要成分完全燃烧的化学方程式为 ;家用天然气关闭阀门熄火时利用的灭火原理是 ;氢气作为备受关注的新能源,其优点是 (写一条即可)。
5.在汽油中加入适量乙醇可制得乙醇汽油。乙醇是一种 (填“可再生”或“不可再生”)能源,用乙醇汽油的优点有: ,乙醇在空气中完全燃烧的化学方程式为 。
6.煤燃烧时会排放出 、 等污染物,这些气体或气体在空气中反应的生成物溶于雨水,形成 。
7.化学电池是将 能转化成 能的装置,化学反应产生的能量不仅可以转化为 能、 能等,也可以转化为 能。
►问题一 化石燃料的合理使用
【典例1】(24-25九年级上·广西桂林·期末)下列关于化石能源的叙述错误的是( )
A.都属于混合物 B.在地球上的蕴藏量都是有限的
C.完全燃烧时都有二氧化碳生成 D.煤、石油、天然气都是可再生能源
【变式1-1】(24-25九年级上·湖北·单元检测)北宋的沈括在《梦溪笔谈》中有关于石油的记载:“……然(燃)之如麻,但烟甚浓,所沾幄幕皆黑。余(我)疑其烟可用,试扫其煤以为墨,黑光如漆,……生于地中无穷,不若松木有时而竭。”下列说法错误的是( )
A.石油中主要含有碳、氢两种元素
B.“但烟甚浓”是因为石油不完全燃烧
C.“烟”的主要成分为炭黑
D.石油“生于地中无穷”,属于可再生资源
【变式1-2】(24-25九年级上·广东广州·期末)下列关于能源的说法,正确的是( )
A.酒精是一种常见的不可再生能源
B.人类利用的能源都是通过化学反应获得的
C.石油是一种重要的化工产品,主要含碳、氢元素
D.新能源汽车的发展减少了汽车尾气对环境的污染
【解题必备】
1.煤:主要含有碳元素,还含有氢元素和少量的氮、硫、氧等元素以及无机矿物质,可直接作燃料;煤经干馏可得到焦炭、煤气、煤焦油等燃烧后排放的污染物有二氧化硫、二氧化氮等,易形成酸雨,影响人体健康,对植物、建筑等造成破坏。
2.石油:主要含有碳、氢两种元素,利用各成分沸点不同可经加热炼制得到汽油、煤油、润滑油等;汽油等燃烧产生的汽车尾气污染,其主要污染物有一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物等,易对空气造成污染,损害人体健康。
3.天然气:主要成分为甲烷(CH4)用作燃料较清洁,几乎无污染,但是大量使用会引起“温室效应”。
►问题二 清洁能源的开发利用
【典例2】(24-25九年级上·河南商丘·期中)以下关于能源和环境的叙述中不正确的是( )
A.氢能是一种最理想的清洁能源
B.煤和石油是不可再生能源,必须综合利用以提高利用效率
C.酸雨主要是由SO2、CO2、NO2等气体造成的
D.使用车用乙醇汽油可以减少污染,乙醇汽油是一种混合物
【变式2-1】(24-25九年级上·山东日照·期中)我国建成全球首套千吨级液态太阳燃料合成示范装置,其原理是:①利用太阳能光伏发电,②电解水获得,③与反应合成绿色液态燃料。下列说法错误的是( )
A.反应II属于化合反应 B.太阳光属于可再生能源
C.是理想的清洁、高能燃料 D.该反应能缓解温室效应
【变式2-2】(2024·陕西咸阳·二模)化学在解决与资源、能源、材料、环境、人类健康等相关问题中发挥了重要作用。以下认识不正确的是( )
A.超量开发各种自然资源,充分满足经济发展的需要
B.加大光伏、风电、氢能等新能源应用,使能源向绿色低碳转型
C.新材料的研发将为梦舟揽月送航天员登月提供有力保障
D.二氧化碳的捕集、吸收、转化、封存有利于减缓温室效应
►问题三 化学电池的广泛应用
【典例3】(24-25九年级上·江苏镇江·期末)锌片、铜片和稀硫酸可构成化学电池,如图所示。实验中观察到铜片表面有气泡产生,电流表的指针发生偏转。下列关于实验的分析不正确的是( )
A.实验前用砂纸打磨锌片和铜片,目的是除去其表面的氧化膜
B.该装置将化学能转化为电能
C.该实验过程中,溶液由无色变为蓝色
D.随着反应的发生,产生气泡的速率变慢,可能的原因是稀硫酸浓度变小
【变式3-1】(23-24九年级下·全国·课堂例题)下列化学电池属于高效、环境友好电池的是( )
A.镍镉电池 B.锌锰电池
C.氢氧燃料电池 D.铅蓄电池
【变式3-2】(2024·山东潍坊·三模)下列关于化学学科基本观念的说法中,不正确的是( )
A.微粒观——热胀冷缩是因为微粒自身体积大小发生改变
B.守恒观——化学反应前后元素的种类、质量不变
C.能量观——化学电池可以将化学能转化成电能
D.变化观——碳酸钠和氢氧化钠在一定条件下可相互转化
1.(24-25九年级上·广西桂林·期末)下列过程中发生物理变化的是( )
A.高粱发酵制乙醇 B.石油分馏制汽油
C.火药燃烧 D.酒精杀菌
2.煤、石油、天然气是重要的化石燃料,下列关于化石燃料的叙述错误的是( )
A.石油属于化合物 B.将石油分馏可得到多种产品
C.将煤隔绝空气加热可制得焦炭 D.煤、石油、天然气是不可再生能源
3.将煤隔绝空气加强热分解可以得到许多有用的物质,下列不属于煤综合利用产物的是( )
A.煤气 B.汽油
C.煤焦油 D.焦炭
4.(24-25九年级上·辽宁铁岭·期末)能源是人类发展的基础,下列属于不可再生能源的是( )
A.太阳能 B.石油
C.风能 D.潮汐能
5.(24-25九年级上·黑龙江哈尔滨·期末)下列关于资源、能源和环保的叙述不正确的是( )
A.日常使用的金属材料大多数属于合金
B.氢气是理想的清洁、高能燃料,但由于制取成本高且贮存困难,暂时还未能广泛使用
C.人们正在利用和开发的能源有风能、地热能、太阳能、水能、可燃冰等
D.金属的回收再利用可以减少对环境的污染
6.(24-25九年级上·辽宁沈阳·期末)我们应倡导“低碳”生活。下列有关自然界中二氧化碳的循环的说法不正确的是( )
A.“低碳”是指不能排放二氧化碳
B.自然界中碳循环被打破,对环境不利
C.化石燃料的燃烧量急剧增加,导致大气中二氧化碳浓度增加
D.自然界中碳、氧循环有利于维持大气中和含量的相对稳定
7.(24-25九年级上·陕西商洛·期末)按一定的特点或规律对物质进行分类是学习化学的重要方法之一。下列各组物质分类不正确的是( )
A.可燃物:沼气、酒精、一氧化碳
B.单质:C60、氖气、水银
C.化石燃料:煤、甲烷
D.氧化物:冰水混合物、干冰、过氧化氢
8.(24-25九年级上·江苏连云港·单元检测)二氧化碳的过量排放导致全球变暖引起人们关注。为了控制大气中二氧化碳的含量,以下措施不可行的是( )
A.开发太阳能 B.禁止使用含碳燃料
C.大力植树造林 D.大力发展公共交通
9.(24-25九年级上·河南南阳·期末)下面是王小莉同学用连线的方式对某一主题内容进行归纳的情况,其中有错误的一组是( )
A.化学与安全知识:点燃可燃性气体之前——验纯
B.环境保护与物质使用:减少空气污染——使用脱硫煤
C.元素与物质的组成:地壳中含量最多的元素——铝元素
D.微观粒子与物质的构成;氨气——由氨分子构成
10.下图所示的变化中,属于化学变化的是( )
A.石油分馏 B.煤的干馏
C.水的净化 D.相互刻划比较硬度
11.化学源于生活,服务于生活。以下说法合理的是( )
A.铁、锌、钙、碘都是人体必需的微量元素
B.重金属中毒,可饮用大量牛奶、蛋清等缓解毒性
C.波尔多液通常盛放在铁制容器中
D.化学电池是一种将电能直接转化为化学能的装置
12.未来新能源“可燃冰”主要含有甲烷水合物,下列有关甲烷(CH4)的说法中正确的是( )
A.甲烷中碳氢元素的质量比为1:4
B.使用甲烷做燃料有利于减少空气污染
C.甲烷和氢气的混合气体中碳元素的质量分数一定大于75%
D.甲烷是由一个碳原子和四个氢原子构成
13.(23-24九年级上·安徽合肥·期末)2023年12月2日,中国石油长庆油田宣布,甘肃省发现地质储量超亿吨级整装大油田。下列有关说法错误的是( )
A.石油是不可再生能源
B.石油与煤、天然气被称为“三大化石燃料”
C.利用石油中各成分的沸点不同可将它们分离
D.将石油中大分子裂解成小分子,属于物理变化
14.(2024·山东青岛·中考真题)2024年4月25日,神舟十八号载人飞船成功发射。优质的能源和材料为飞船“保驾护航”。神舟十八号飞船的主电源储能电池由锂离子电池替代了以往神舟系列飞船中的镉镍电池。与镉镍电池相比,锂离子电池循环使用寿命更长,自放电率更低,单位质量储存的电能更高。船箭组合体制造中使用了铝锂合金,使其能够承受更高的应力和腐蚀性环境。
(1)镉镍电池放电时反应的化学方程式为,其中X的化学式是 。放电过程中, 能转化为电能。
(2)两种电池相比,储存相同的电能,质量更小的是 。
(3)如图是锂(Li)原子结构示意图,工业上常用电解熔融氯化锂的方法冶炼金属锂,同时产生氯气,反应的化学方程式为 。
15.“嫦娥六号”探测器的发射火箭用到了无污染的高能燃料。该燃料最有可能是( )
A.液氧 B.酒精 C.液氢 D.汽油
16.(2024·广东广州·三模)下图为我国不同年份的能源结构图,下列说法不正确的是( )
A.加大水电、风电的开发利用有利于减少环境污染
B.我国能源结构中清洁能源占比呈增加趋势
C.利用石油分馏得到煤油、柴油等产品属于化学变化
D.液氢用作火箭燃料是因为氢气是高能燃料
17.(2024·广东广州·中考真题)能源与生活息息相关。下列说法不正确的是
A.石油属于化石燃料,是不可再生能源
B.天然气燃烧产生的二氧化碳可造成酸雨
C.乙醇汽油用作汽车燃料可减少空气污染
D.太阳能电池可将太阳能转化为电能
18.(23-24八年级下·黑龙江哈尔滨·期末)下列叙述错误的是( )
A.图书、档案不慎失火,灭火应该用水基型灭火器
B.氢能虽然是理想能源,但制取成本高,贮存困难
C.大力推广使用脱硫煤,以减少酸雨的形成
D.车用乙醇汽油可在一定程度上减少汽车尾气的污染
19.(2024·黑龙江·三模)下列做法不符合“节能降耗、保护环境”这一主题的是( )
A.煤和石油是不可再生能源,要合理综合利用
B.积极研制太阳能电池、氢能源和生物质能等
C.大量使用农药、化肥提高粮食产量
D.推广垃圾分类、回收和处理,既节约资源又保护环境
20.(2024·湖南长沙·一模)近年来“碳达峰”“碳中和”成为热词,旨在推动社会各界和公众积极参与生态文明建设,携手行动,共建天蓝、地绿、水清的美丽中国。下列做法或措施不符合这一行动理念的是( )
A.减少化石燃料的使用 B.工业废水直接排放
C.开发氢能源汽车 D.生活垃圾分类回收
21.(2024·内蒙古呼和浩特·中考真题)化学与生活息息相关。下列说法不正确的是( )
A.乙醇可以作为生活中常用的消毒剂 B.铵态氮肥和熟石灰混用可增强肥效
C.含氢氧化铝的药物可用于治疗胃酸过多 D.通过燃烧法可区分羊毛线和合成纤维
22.(24-25九年级上·湖南湘西·期末)某同学利用蒸馏的原理,设计饮用水简易净化装置(如图所示),对非饮用水经阳光曝晒后进行净化。下列说法正确的是( )
A.该装置将太阳能转换成了热能
B.一次性纸杯里的水是纯净物
C.在净化过程中非饮用水发生了化学变化
D.水蒸气在透明塑料膜上冷凝时,水分子体积变小了
23.化学就在我们身边,下列说法错误的是( )
A.面粉在有限的空间遇到明火会剧烈燃烧,引起爆炸
B.乙醇俗称酒精,在空气中燃烧时放出大量的热,可用作酒精灯、内燃机等的燃料
C.肥皂水可以区别软水和硬水
D.铝的利用比铁和铜晚得多,是因为铝不如铁、铜活泼
24.(24-25九年级上·辽宁·单元测试)大气中含量的增大,产生温室效应,使地球变热,海平面升高,陆地面积减少。为了减缓温室效应,下列措施不可行的是( )
A.用石灰水吸收空气中的 B.改变能源结构,发展太阳能、核能等代替化石燃料
C.开展植树造林,增加绿化面积 D.少开私家车,多乘坐公共交通工具出行
25.(2024·四川乐山·模拟预测)下列关于资源、能源、环境问题叙述,不正确的是( )
A.空气是一种宝贵的自然资源,其中含量最多的是氧气
B.铝是地壳中含量最多的金属元素
C.pH<5.6的降雨称为酸雨
D.人们正在利用和开发的新能源有核能、太阳能、风能等
26.(2024·山东青岛·二模)善于理化学知识,是学好化学的有效方法,以下归纳完全正确的是( )
A.化学与能源
B.化学与生活
①化学电池是化学能转化为电能的装置
②理想的制氢方法是利用太阳能分解水
①汽油去油污与洗涤剂去油污的原理相同
②涂油漆可以防止钢铁生锈
C.化学与健康
D.化学与安全
①人体缺钙可以导致佝偻病或骨质疏松
②人体缺碘易引起贫血
①皮肤沾上硫酸可以用NaOH溶液中和
②炒菜时油锅着火可以用锅盖盖灭
27.(24-25九年级上·云南曲靖·单元检测)为了节能环保,2024巴黎奥运会期间,巴黎市投放使用了氢能源出租车。氢能源出租车的结构示意图如图所示,已知氢气在氧气中燃烧会生成水.下列有关说法不正确的是( )
A.氢燃料电池车对环境无污染
B.氧气是该燃料电池的助燃剂
C.氢气和氧气都可以用作燃料
D.反应的文字表达式为:氢气+氧气水
28.太阳能可将甲烷在高温熔融盐环境中转化为,反应原理如图所示。下列说法正确的是( )
A.该反应生成物只有
B.和是总反应的反应物
C.反应①产生的和的质量比是
D.反应②的方程式为
29.(2024·江苏镇江·中考真题)如图为氢能开发与利用的示意图。
(1)制氢中的能量转化:太阳能→电能→ 能。
(2)燃料电池中反应的化学方程式为 。
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